通过逐次试验分析揭示跨情境词汇学习策略的动态机制：词频分布和学习情境的影响

《Cognition》：Unpacking the dynamics of cross-situational word learning strategies through trial-by-trial analysis: effects of word frequency distribution and learning context

　　

摘要

自然环境中的词语学习通常依赖于跨情境词语学习（CSWL），学习者通过不同情境中词语与指称物的共现来习得词义。自然语言遵循齐夫分布，即少数词语出现频率极高，而大多数词语出现频率很低。然而，齐夫分布如何影响跨情境词语学习，以及不同情境下学习机制如何变化，仍不清楚。我们在四个成年人跨情境词语学习实验中探讨了这些问题。实验1（N = 36）和实验2（N = 38）发现，齐夫分布可能通过前瞻性互斥性促进跨情境词语学习表现，即已建立的映射关系支持对新词的渐进消歧，这表明互斥性的有效性取决于情境知识。实验3（N = 32）和实验4（N = 42）采用逐试次分析，考察了在不同试次内情境歧义度、随机化和情境多样性水平下，齐夫分布和均匀分布下的学习机制。齐夫优势在高试次内歧义度条件下出现，而其促进联想学习的作用则需要高情境多样性。此外，假设检验在低试次内歧义度下减少了对联想学习的依赖，但在高歧义度下增强了这种依赖。这些发现共同构建了跨情境词语学习的情境调节整合模型，其中齐夫分布的作用和学习机制之间的相互作用取决于学习情境。本研究进一步推进了跨情境词语学习的整合模型，并阐明了齐夫优势的来源。

章节摘录

均匀分布下跨情境词语学习机制：进展与局限

大多数跨情境词语学习研究主要关注词频的均匀分布。在这一研究领域中，已确定跨情境词语学习涉及的两种主要机制：联想学习和假设检验。联想学习理论提出，学习者在学习情境中保留所有可能的词语-指称物映射，并通过词语与物体之间的共现统计来学习词义（Benitez, Yurovsky, & Smith, 2016; Yu & Smith, 2012; Yu, Smith,

通过互斥性调和混合的齐夫效应

关于齐夫分布下跨情境词语学习的研究发现仍然有限且不一致。一些研究认为，齐夫分布可能因低频词而阻碍词语学习。在这种分布中，不频繁出现的低频词和重复出现的高频词降低了情境多样性。这种多样性的缺乏可能对词语习得不利，特别是在高语义歧义条件下（Blythe et al., 2010; Vogt, 2012）。相比之下，越来越多的研究表明

互斥性的两种模式：前瞻性使用与回顾性使用

考察互斥性在学习过程中如何运作，对于理解其在齐夫分布中的作用至关重要。先前研究通过识别调节互斥性使用强度和灵活性的外部因素来考察互斥性（Benitez et al., 2016; Chan & Monaghan, 2019; Frank et al., 2009; Kachergis et al., 2012; Yurovsky et al., 2013）。然而，这些研究将互斥性视为一个统一现象，仅关注其总体强度

学习情境与分布形态的交互作用

在词语学习中，互斥性模式在试次水平上的差异更广泛地表现为学习情境的差异，可分类为影响跨情境词语学习的试次内因素和跨试次因素。试次内因素包括情境歧义度，即共现的语义竞争者干扰目标词学习的程度。跨试次因素包括随机化和情境多样性（Aussems & Vogt, 2018; Kachergis et al., 2017）。

追踪学习过程中跨情境词语学习机制的逐试次分析

考察不同学习情境对跨情境词语学习影响的研究有限，且多关注结果而非过程。越来越多的研究将逐试次分析引入词语学习，揭示了通常被总体准确率掩盖的潜在机制的动态变化（Roembke et al., 2018; Roembke & McMurray, 2016; Trueswell et al., 2013; Wasserman, Brooks, & McMurray, 2015; Zhang et al., 2021）。逐试次分析考察先前试次的表现如何

先前研究的局限与本研究的目

总之，关于齐夫分布何时以及如何影响跨情境词语学习，仍有许多未知。先前研究表明互斥性有助于词语学习中的齐夫优势。然而，这种贡献背后的学习模式及其强度仍不清楚。此外，尽管先前研究表明情境歧义度、随机化和情境多样性在均匀分布下影响跨情境词语学习，但这些因素在

实验1

实验1考察了词频分布对学习者使用回顾性互斥策略进行词语学习倾向的影响。

实验2

实验2操纵了打破候选循环的时间点，并考察了不同互斥性模式下的学习结果和学习模式。

实验3

实验3通过改变每个试次中呈现的指称物数量来操纵情境歧义度，从而在高情境歧义度条件下引入更多互斥信息。此外，操纵了词频分布类型，以考察分布形态在不同情境歧义度水平下对跨情境词语学习的影响。

为追踪潜在的学习机制，采用三种方法进行了逐试次分析

实验4

实验通过改变试次间材料的安排来操纵随机化和情境多样性水平，从而创建3种不同情境：（1）高随机化和高情境多样性，（2）高随机化但低情境多样性，以及（3）低随机化但高情境多样性。此外，改变分布形态以考察均匀分布和齐夫分布在不同随机化和情境多样性水平下对跨情境词语学习的影响

综合讨论

本研究系统考察了词频分布对跨情境词语学习中学习策略和机制的影响。先前关于齐夫频率分布的有限研究对齐夫分布的效果结果不一致，而这些效果通常与学习者的互斥性策略相关（Blythe et al., 2010; Hendrickson & Perfors, 2019）。在此基础上，实验1和实验2关注互斥性策略的倾向和模式，而

结论

本研究考察了不同情境下齐夫分布和均匀分布中的跨情境词语学习表现和学习机制。研究结果表明，齐夫学习优势在高试次内情境歧义度条件下出现，并可能得到联想学习和互斥性的支持。实验1和实验2表明，前瞻性互斥性基于稳定的情境知识支持渐进学习，可能是

开放实践声明

所有实验的数据和材料可在 https://osf.io/69cgk/overview?view_only=f23876a3b6e74969a888d2f60588a4db获取。所有报告的研究均未进行预注册。

CRediT作者贡献声明

尹子涵：写作—审阅与编辑、写作—原稿、可视化、软件、方法学、正式分析、数据管理。 石玉静：可视化、方法学、调查、正式分析、数据管理、概念化。 黄艳丽：验证、监督、资源、项目管理、资助获取、概念化。 谢久书：验证、监督、资源、项目管理。

参与同意

已获得研究中所有参与者的知情同意。

出版同意

已获得所有作者的出版同意。

伦理批准

所有参与者在参与前均提供了知情同意，并获得了当地大学生物医学研究伦理委员会的伦理批准。本研究使用的程序遵循《赫尔辛基宣言》的原则。

资助

本工作得到国家自然科学基金青年基金（编号32200875）、南京师范大学科研启动基金（黄艳丽博士和谢久书博士）以及南京师范大学中青年领军人才培训计划（谢久书博士）的资助。

利益冲突声明

作者声明，他们与本研究不存在任何利益冲突或竞争利益。

尹子涵|石玉静|黄艳丽|谢久书